הגדרה של תרכובות אנאורגניות

בעבודה זו נתמקד בניסוח ובמינוח של תרכובות אנאורגניות, מהפשוטות ביותר ועד אתה יוצא. נעבוד עם תחמוצות בסיסיות, תחמוצות חומצה, הידרוקסידים, חומצות אוקסואציות, הידרידיות שאינן מתכתיות והידרידיות מתכתיות. לבסוף, נגיע לניסוח של אוקסוסלטים והידרומלחים.

אם נחשוב על זה מנקודת מבט של רשת, אפשר לומר שהכל מתחיל בחמצן מולקולרי. אם הוא משולב עם מתכות או לא מתכות, השבילים מתפצלים. בשילוב עם מתכות נוצרות תחמוצות בסיסיות. ואז אם תחמוצת בסיסית זו משולב עם מים, נוצרים הידרוקסידים.

מצד שני, אם משלבים חמצן דיאטומי עם לא מתכות, נוצרות תחמוצות חומצה. לאחר מכן, אם התחמוצת החומצית משולבת עם מים, נוצרות חומצות (חומצות אוקסואציות).

נתיב נוסף נפתח כאשר אנו משלבים מימן עם מתכות או לא-מתכות. בשילוב עם לא מתכות, נוצרות הידרידיות לא מתכתיות (הידרציות), בעוד בשילוב עם

מַתֶכֶת נוצר הידריד מתכת.

לבסוף, השילוב של חלק מהתרכובות הללו גורם להיווצרות מלחים. כאשר הידרוקסיד משולב עם חומצת אוקסו, נוצר אוקסוסל (בתוספת מים). ואילו כאשר אנו משלבים הידרוקסיד עם חומצה, נוצר הידרומלח (יותר מים).

כדי להבין כיצד לנסח תרכובות יש כמה סוגיות בסיסיות שעלינו לדעת. ראשית, מספר החמצון של יסוד או חומר פשוט הוא אפס, ומצד שני, אם התרכובת שנוצרה היא ניטרלית (ללא מטען), סכום מספרי החמצון כפול האטומיות של היסוד חייב להיות אפס.

אם יש לך מין טעון, אז מספר החמצון שלו שווה למטען של אותו יון, ואילו אם התרכובת הוא טעון, סכום מספרי החמצון כפול האטומיות של היסוד חייב להיות שווה למטען של יוֹן.

כמו כן, כמה כללים בסיסיים אחרים הם מצבי החמצון של מימן וחמצן. באופן כללי, מצב החמצון של החמצן הוא -2 (למעט בפרוקסידים, שהוא -1). לעומת זאת, למימן יש מספר חמצון +1 (עם יוצא מן הכלל בשילוב עם מתכות, הוא פועל במצב חמצון -1).

מצד שני, יש לזכור שבאופן כללי, מתכות יוצרות קטיונים על ידי ויתור על אלקטרונים ומזכירות את התצורה האלקטרונית שלהן לזו של הגז האציל הקרוב ביותר.

בדוגמאות הבאות נבקש לפרש את מצבי החמצון והאטומיות של התרכובות הבאות, שלב שהוא המפתח כדי להיות מסוגל לנסח את התרכובות הכימיות השונות:

נניח שהתרכובת הבאה:

\({{H}_{2}}S{{O}_{4}}\)

קודם לכן הזכרנו שלמימן, באופן כללי, יש מצב חמצון +1 ואילו חמצן -2. אז, הסכום האלגברי מצטמצם ל:

\(2~x~\left( +1 \right)+מצב~של~חמצון~של~גופרית+4~x~\left( -2 \right)=0\)

מכיוון שמדובר בתרכובת ניטרלית, הסכום חייב להיות שווה לאפס (אין לו מטען). כעת, אנו מכפילים כל מצב חמצון במספר האטומים של אותו יסוד הנמצא בתרכובת (אטומיות שלה). אז, על ידי ניקוי זה משוואה, כאשר הלא ידוע היחיד הוא מצב החמצון של גופרית, אנו רואים שהתוצאה היא (+6). כאשר בודקים, זה תקף, שכן לגופרית יכול להיות מצב חמצון זה.

אנו רואים דוגמה נוספת, המקרה של מלח:

\(Au{{\left(ClO \right)}_{3}}\)

בהזדמנות זו, אנו רואים קבוצה (\(ClO\)) המופיעה שלוש פעמים, כך שמצב החמצון של זהב יותנה על ידי קבוצה זו לְהַצִיג. לזהב שני מצבי חמצון אפשריים (+1) ו-(+3). מכיוון שהוא מלח ניטרלי, סכום המטענים חייב להיות 0. אם לזהב היה מצב חמצון +1, שלוש הקבוצות של האניון הכלורט היו צריכות להוסיף (בין השלושה) מטען (-1), וזה בלתי אפשרי. מכיוון שיש שלוש קבוצות כלורט, מובן שמטען הזהב הוא (+3) בעוד שלכל קבוצת כלורט יש מטען שלילי, שהוא: ClO^-. כעת, לחמצן יש מצב חמצון של (-2), אז כדי שהמטען של היון שנוצר יהיה (-1), מספר החמצון של הכלור חייב להיות בהכרח +1.

מינוח של תרכובות אנאורגניות

כאשר מכנים את התרכובות הכימיות הפשוטות והאי-אורגניות ביותר, מוגדרים שלושה סוגים של מינוחים ידועים אוניברסליים. הראשון מבוסס על האטומיות שלו, השני ידוע בשם יוצרו Numera de Stock, והשלישי והאחרון הוא המסורתי.

אם נמנה תרכובות לפי האטומיות שלהן, עלינו להכיר את הקידומות היווניות (מונו-, די-, תלת-, טטרה-, בין היתר). במקום זאת, אם אנו משתמשים במינוח ה-Numeral Stock, התרכובת מקבלת שם ואם ליסוד המתכתי יש יותר ממצב אחד של חמצון אפשרי של מספר החמצון שבו הוא מתערב ב מתחם. לבסוף, המינוח המסורתי מוסיף קידומות וסיומות בהתאם למצב החמצון. במקרה שיש רק מצב צבירה אפשרי אחד, לא מתווספות סיומות, ואילו אם יש שתיים או יותר, מוגדרים הדברים הבאים:

שני מצבי חמצון - הוסיפו את הסיומות הבאות: לקטנה "-oso" ולגדול "-ico"

שלושה מצבי חמצון - הקידומות והסיומות הבאות מתווספות: ל-"hypo-" ו-"-oso" המינוריים, ל-"-oso" הביניים ול-ico.

ארבעה מצבי חמצון - הקידומות והסיומות הבאות מתווספות: לקטנים "היפו-" ו-"-אוזו", ל-"-oso" הביניים, ל-"-איקו" הבאים ול-"פר-" ו-"מז'וריים" -ico” .

כעת נראה כל תרכובת מסוימת ואת המינוח שלה.

תחמוצות בסיסיות

נתחיל בתחמוצות הבסיסיות, בשילוב מתכת עם חמצן מולקולרי:

\(4~Au+~3~{{O}_{2}}\to 2~A{{u}_{2}}{{O}_{3}}\)

במקרה זה, לזהב יש שני מצבי חמצון אפשריים (+1) ו-(+3) ואתה משתמש במצב הגבוה יותר. אז המינוח מסתכם ב:

מינוח אטומי: דירוס טריאוקסיד.
מינוח מלאי: תחמוצת זהב(III).
מינוח מסורתי: אוקסיד אורי.

תחמוצות חומצה

במקרה זה אנו משלבים לא מתכת עם חמצן מולקולרי:

\(2~C{{l}_{2}}+~5~{{O}_{2}}\to 2~C{{l}_{2}}{{O}_{5}} \)

במקרה זה, לכלור יש ארבעה מצבי חמצון אפשריים והוא משתמש בתוצר הביניים העיקרי. אז המינוח מסתכם ב:

מינוח האטומיות: דיכלורו פנטאוקסיד.
מינוח מלאי: תחמוצת כלור (V).
מינוח מסורתי: תחמוצת כלורית.

הידרוקסידים

הם נוצרים על ידי שילוב של תחמוצת בסיסית עם מים, לכן:

\(N{{a}_{2}}O+~{{H}_{2}}O~\to 2~NaOH\)

במקרה זה, המינוח מוגדר, באופן כללי, עם המינוח המסורתי: נתרן הידרוקסיד.

חומצות אוקסואציות

הם מורכבים על ידי שילוב של תחמוצת חומצה עם מים, למשל המקרה הבא:

\({{N}_{2}}{{O}_{5}}+~{{H}_{2}}O~\to 2~HN{{O}_{3}}\)

כדי להגדיר את שמו, עלינו להבין באיזה מצב חמצון יש לאטום החנקן המרכזי. במקרה זה, נוכל לקחת אותו מהתחמוצת שלו, שם אנו רואים שמצב החמצון הוא 5, הגבוה ביותר האפשרי. יש לציין כי סטוק מציין את נוכחות הקבוצה שנוצרה על ידי הלא מתכת והחמצן עם סִיוֹמֶת "-ato". לכן:

מינוח לפי אטומיות: טריוקסוניטרט מימן.

מינוח מלאי: מימן חנקתי (V).
מינוח מסורתי: חומצה חנקתית.
הידרידים ממתכת

כאשר משלבים מימן דיאטומי עם מתכת, נוצר הידריד, לזכור שכאן מצב החמצון של המימן הוא (-1). לדוגמה:

\(2~Li+{{H}_{2}}~\to 2~LiH\)

מינוח אטומי: ליתיום מונוהידריד
מינוח מלאי: ליתיום (I) הידריד.
מינוח מסורתי: ליתיום הידריד

הידרידים שאינם מתכת

הידועים גם בשם חומצות כשהן מומסות במים, הן נובעות מהשילוב של מימן דו-אטומי עם לא מתכת. כזה הוא המקרה של:

\(2~Br+{{H}_{2}}~\to 2~HBr\)

אם הוא במצב גזי, מוסיפים את הסיומת "-ide": מימן ברומיד.

במקרה של להיות בפנים פִּתָרוֹן, נקראת חומצה הידברומית. כלומר יש להזכיר כחומצה, שמקורה בהידריד עם הסיומת "-hydric".

אתה יוצא

המלחים הנוצרים על ידי מתכת ומתכת לא, המינוח שהוזכר לעיל נשמר. דוגמא:

\(FeC{{l}_{3}}\)

מינוח אטומי: טריכלוריד ברזל.
מינוח מלאי: ברזל (III) כלוריד.
מינוח מסורתי: כלוריד ברזל.

המלחים הנייטרליים, אוקסוסלטים או אוקסימלחים, הנובעים משילוב של הידרוקסיד עם חומצה אוקסואטית, נקראים כך:

\(HN{{O}_{3}}+KOH~\to KN{{O}_{3}}+~{{H}_{2}}O~\)

במקרה זה, המינוח המסורתי הוא הנפוץ ביותר ושמה יהיה: אשלגן חנקתי או אשלגן חנקתי, שכן למתכת יש רק מצב אחד אפשרי של חמצון.